Im Maschinenbau generell und speziell im Werkzeugmaschinenbau steigen stets die Anforderungen. Höchste Präzisions- und Leistungswerte ohne Kostensteigerung sind die ständigen Herausforderungen, um wettbewerbsfähig zu sein. Das Maschinenbett ist dabei ein entscheidender Faktor. Deshalb „bauen“ - im wahrsten Wortsinn - immer mehr Werkzeugmaschinenhersteller auf Granit. Aufgrund seiner physikalischen Parameter bietet er eindeutige Vorteile, die weder mit Stahl noch mit Polymerbeton erreicht werden können.
Granit zählt zu den sogenannten vulkanischen Tiefengesteinen und hat ein sehr dichtes und homogenes Gefüge mit extrem geringem Ausdehnungskoeffizienten, geringer Wärmeleitfähigkeit und hoher Schwingungsdämpfung. Detaillierte Informationen über diese für den Maschinenbau vorteilhaften Eigenschaften finden Sie hier in diesem Beitrag.
Nachstehend erfahren Sie, warum die landläufige Meinung, dass Granit hauptsächlich nur bei High End Koordinatenmeßgeräten als Maschinenfundament in Frage kommt, längst überholt ist und warum dieser Naturstoff als Maschinenfundament auch für hochpräzise Werkzeugmaschinen eine sehr vorteilhafte Alternative zu Stahl bzw. Gusseisen ist.
Granit-Maschinenbett mit fertig montierten Rollenführungen für eine Gantry 5-Achs-Fräsmaschine der Firma Heyligenstaedt.
Hoher Mehrwert ohne Mehrkosten mit Maschinenbett aus Granit bei Werkzeugmaschinen
Die steigende Verwendung von Granit im Maschinenbau liegt weniger darin, dass der Stahlpreis massiv angezogen hat. Vielmehr liegt es daran, dass der mit einem Maschinenbett aus Granit erzielte Mehrwert für die Werkzeugmaschine mit sehr wenig oder sogar ohne Mehrkosten erreicht wird. Das beweisen die Kostenvergleiche namhafter Werkzeugmaschinenhersteller in Deutschland und Europa.
Der mit Granit erhebliche Zugewinn an thermodynamischer Stabilität, Schwingungsdämpfung und Dauerpräzision ist mit einem Guss- bzw. Stahlbett nicht oder nur mit relativ hohem Kostenaufwand zu erreichen. Beispielsweise können die thermischen Fehler bis zu 75 % des Gesamtfehlers einer Maschine ausmachen, die man häufig auch per Software - mit mäßigem Erfolg - zu kompensieren versucht. Granit ist hier aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit das bessere Fundament für die Dauerpräzision.
Granit erfüllt mit einer Toleranz von 1 μm problemlos die Ebenheitsanforderungen nach DIN 876 für den Genauigkeitsgrad 00. Er besitzt mit dem Wert 6 auf der Härteskala 1 bis 10 eine enorme Härte und erreicht mit seinem spezifischen Gewicht von 2,8g/cm³ fast den Wert von Aluminium. Zudem ergeben sich daraus z.B. bei zerspanenden Werkzeugmaschinen Zusatzvorteile wie höhere Vorschubgeschwindigkeiten, höhere Achsbeschleunigungen und eine Verlängerung der Werkeugstandzeiten.
Somit befördert der Umstieg vom Gussbett auf ein Maschinenbett aus Granit die betreffende Werkzeugmaschine in die High End-Klasse in punkto Präzision und Leistung – ohne Mehrkosten. Da freut sich der kaufmännische Geschäftsführer über die höheren Deckungsbeiträge pro verkaufter Maschine. Und der Vertrieb beweist mit steigenden Verkaufserfolgen, dass die besseren Argumente die Maschinenanwender überzeugen.
Bessere Ökobilanz durch Granit im Maschinenbau
Anders als Werkstoffe wie Stahl oder Gusseisen muss Naturstein nicht erst mit großem Energieaufwand und unter Verwendung von Zusatzstoffen produziert werden. Lediglich für Abbau und Oberflächenbearbeitung sind noch verhältnismäßig geringe Energiemengen nötig. Daraus ergibt sich eine überlegene Ökobilanz, die auch am Ende eines Maschinenlebens den Werkstoff Stahl überflügelt: Das Granitbett kann Basis für eine neue Maschine sein oder für ganz andere Zwecke verwendet werden - z.B. durch Schreddern für den Straßenbau.
Bei Granit gibt es auch keine Ressourcenknappheit. Er ist ein Tiefengestein, welches aus Magma innerhalb der Erdkruste entstand. Es ist Millionen Jahre „gereift“ und in sehr großen Mengen auf fast allen Kontinenten als natürliche Ressource vorhanden, so auch in ganz Europa inklusive Deutschland.
In Granit eingelassene Gewindeeinsätze.
Fazit: Die zahlreichen nachweislichen Vorteile von Granit im Vergleich zu Stahl bzw. Gusseisen begründen die zunehmende Bereitschaft der Maschinenbauer, diesen Naturstoff als Fundament für hochpräzise und leistungsfähige Werkzeugmaschinen zu verwenden.
